低碱硫铝酸盐水泥水化硬化历程调控及其微结构分析

采用缓凝组分硼砂对低碱硫铝酸盐水泥颗粒实施有效包裹,解决了水化凝结速度过快的难题,引入水分子和较小的离子缓慢渗透通过硼酸钙包裹层模型,并结合降低硼酸钙包裹层外液相浓度机制,建立了先缓凝后早强模型。研究了硼砂、锂化合物对低碱硫铝酸盐水泥凝结时间、水化历程、力学性能及微观结构的影响。试验结果表明,可通过控制硼砂和锂化合物的掺量实现低碱硫铝酸盐水泥水化硬化历程的调控;硼砂仅降低了水化产物的生成速率,锂化合物仅提高了水化产物的生成速率,两者对水化产物种类无影响;硼砂和锂化合物的复合使用能降低总孔隙率和平均孔径,能明显优化硬化浆体微结构。     

动荷载下饱水沥青路面黏弹性分析

为深入剖析沥青路面动水损坏机理,基于多孔介质理论,建立饱水沥青路面有限元模型,比较分析面层为弹性和黏弹性,以及面层饱水和表面层饱水的动力响应,并分析孔隙水压力峰值的发展规律和周期荷载对孔隙水压力的影响。结果表明,黏弹性面层的竖向变形和负孔隙水压力较大,正孔隙水压力较小,面层底部未出现水平拉应力;孔隙水压力峰值的大小及出现的位置发生改变,正、负孔隙水压力峰值出现的最终位置分别在底基层内和下面层内;与路面完全饱水相比,面层饱水和表面层饱水的竖向变形较大,面层饱水的面层层底的负孔隙水压力较大,而表面层饱水的表面层底负孔隙水压力较小;周期荷载的作用使孔隙水压力出现明显的周期性正、负交替,面层间的负孔隙水压力峰值变化率较基面层间的大。据此分析得出,面层特性对饱水沥青路面的动力响应有较大影响,面层饱水对基面层的损害严重,沥青路面的水损坏主要发生在面层的中下部。     

埋入式微型孔压计在真空预压模型试验中的应用

孔隙水压力的测量和分析对研究真空预压法具有重要意义。实际工程中的孔隙水压力计已经得到广泛应用,但是由于制造工艺上的限制,目前能用于真空预压室内模型试验的微型孔隙水压力计国内还比较少见。本文介绍了两种埋入式微型孔隙水压力计,利用自行设计和组装的仪器进行孔隙水压力计负压量程的标定,并进行了真空预压室内模型试验,从而评价微型孔隙水压力计的测量效果。标定试验结果表明,两种埋入式微型孔隙水压力计能准确地测量正压,并且对负压的测量结果精度也非常高。应用试验结果表明,排水板中的微型孔隙水压力计测量结果与膜下真空度变化规律一致;利用土体中的孔隙水压力计测量结果计算得到土体的固结度略小于由实测沉降数据计算的固结度,但变化规律一致,这充分说明这两种微型孔隙水压力计能够精确地测量真空预压中的负孔隙水压力。     

膨胀性非饱和土的双尺度毛细-弹塑性变形耦合模型

从宏观和微观角度,在已有的膨胀性非饱和土的双尺度本构模型BExM和湿陷性非饱和土的毛细-弹塑性变形耦合模型的基础上,发展和建立了一个可预测膨胀性非饱和土的毛细滞回和力学行为耦合的双尺度本构模型.模型考虑了土体微观结构的体变及其对宏观结构行为的影响,以及毛细和力学行为之间的耦合作用.对已有的膨胀性非饱和土的常净应力下吸力循环试验进行预测,预测结果表明该模型能够定量地描述膨胀性非饱和土的毛细和力学行为.     

静孔隙水压力与超静孔隙水压力——兼与陈愈炯先生讨论

土中的孔隙水压力是土力学的基本概念,也是饱和土体有效应力原理和渗流固结理论的基础。本文认为静止的地下水中和稳定渗流场中土中孔隙水压力均属于静孔隙水压力,而超静孔隙水压力是由于外部作用或者边界条件变化在土体中引起的,不同于静孔隙水压力的那部分孔隙水压力,在有排水条件下,它将逐渐消散,并在消散过程中伴随土体的体积变化。文中也针对一些例子进行了讨论。     

惠州地下水封油库三维非恒定渗流场研究

水封地下油库渗流场的分布是油库区地下水管理和油库运行方案的基本依据之一。为了解惠州水封地下油库区地下水在施工期和运行期的变化情况,应用三维非恒定流数值方法对复杂水文条件下的洞库区渗流场进行模拟,分析了不同初始地下水位条件对洞库区围岩渗流场的影响,探讨了施工期水幕系统不注水条件对油库运行的影响。研究表明:储油主洞开挖期间,水幕系统不注水将导致洞库围岩出现大范围的非饱和区,从而影响洞库多品种油品的储存。运行期水幕注水时的水封效果良好,洞库区围岩在进行灌浆处理后的涌水量较小。     

尾砂软土固结过程中的微结构变化特征

尾砂软土的孔隙特征及其变化规律对其压缩性和渗透性有重大的影响,尾砂软土孔隙特征随荷载的变化规律的试验研究为揭示尾砂软土排水固结过程与变形规律,建立基于孔隙压缩规律和渗流机制的排水固结模型提供有力依据.文章利用美国全自动压汞仪,对不同压力下固结的尾矿库淤泥土样的孔隙及其尺度分布进行测试,根据测试结果对土样孔隙尺度分布特征及其随固结压力的变化规律给出了定量分析.试验结果表明:淤泥土中介于0.4～2.5μm范围的颗粒间及团粒内的小孔隙所占比例最大,而大于10 μm的大孔隙和小于30 nm的超微孔隙所占比例均很小;较大的孔隙更易于被压缩而湮灭或被分裂成微小孔隙;固结压力将显著改变淤泥土的孔隙尺度及其分布特征,以致改变土体的压缩性和渗透性,在固结前期(p ＜200 kPa)孔隙尺度较大,压缩系数和渗透系数较大并随固结压力增加而快速减小,在固结后期(p ＞200 kPa)孔隙尺度小,压缩系数和渗透系数小,且随固结压力增加的变化趋于平缓.     

热孔计法表征水泥基材料孔结构的热力学计算模型

提出了一种采用热孔计法表征水泥基材料的内部微孔结构及其分布的新方法。利用热力学、相变等基本理论,建立了热孔计法表征水泥基材料孔结构的热力学计算模型,并研究了该方法表征水泥基材料的各种孔结构特征参数。结果表明,所建立的热孔计法孔结构热力学计算模型可用于表征水泥基材料中微孔的孔型、孔隙率、孔径分布等的孔结构信息,其结果具有再现性。     

Characteristization of Pore Size Distribution for Porous Insulating Refractories by Image Analysis Technique

根据 Sierpinski 地毯模型和分形几何的基本概念,推导了多孔隔热耐火材料中孔径分布的分形模型,借助于该模型并结合图像分析技术研究了漂珠多孔隔热耐火材料气孔孔径分布的分形特征,并分析了不同气孔孔径区间与热导率的相关性。结果表明：漂珠多孔隔热耐火材料中气孔孔径分布的均匀程度可用孔径分布分形维数的大小定量表征,分形维数越大,气孔孔径分布越不均匀,反之亦然。研究发现,漂珠多孔隔热耐火材料气孔孔径分布具有双重分形特征,并可由以下 2 个参数确定：大孔区间的分形维数（1.7～1.9）和小孔区间的分形维数（1.9～2.0）。不同孔径区间与热导率的灰色关联分析表明,孔径〈150μm 范围内的气孔与热导率的关联度最大。